布卢姆教育目标分类学视角下的初中学业水平考试化学试题分析*
——以2009—2019年昆明市中考化学试卷为例

薛雅新，董春燕，余洪思，杨艳华，李艳妮

(昆明学院 化学化工学院，云南 昆明 650214)

布卢姆教育目标分类学修订版[1]是安德森等几位学者基于布卢姆在《教育目标分类学(第一分册 认知领域)》[2]中提出的教育目标分类理论修订而形成的分类理论体系。修订版不仅以知识与认知过程相结合的方式，分析认知领域的教学目标、教学过程与教学评价的特征及三者之间的一致性[3]，而且将知识维度从具体到抽象划分为4种类型，即事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识。知识维度聚焦于描述学生“学到什么”，也就是学生的长时记忆系统将会获得“什么知识”。认知过程维度分为“记忆/回忆”“理解”“应用”“分析”“评价”和“创造”6种水平，着眼于描述学生将“如何认知”，即学生的工作记忆系统将怎样加工信息，或者说将会怎样运用所学的知识与外界环境发生关系[4]。知识维度的4种类型与认知过程维度的6种水平从前一版本的累积性层次关系改为渐进复杂的关系，其关系如图1所示，各个类型和层级又被分解为若干亚类，其关系如表1所示。

图1 布卢姆教育目标分类体系(修订版)知识维度(左)和认知过程维度(右)层次关系

表1 布卢姆修订版知识维度与认知过程维度的主类别及亚类

1 有关布卢姆认知目标分类学(修订版)的研究

通过查阅文献发现，布卢姆教育目标分类学被广泛应用在很多科目的基础学科研究中。例如，程小慧在硕士论文中基于布卢姆教育目标分类学对高中英语教材及高考英语试题中的阅读问题进行了研究，透视了高中阅读课堂对学生思维能力的培养现状，为教师、教材编者、试题编者及学生提供了落实思维品质培养的参考建议[5]。在语文教学中，布卢姆教育目标分类学也得到了很好的应用。如陈露以《故乡》为例，通过运用布卢姆教育目标分类学框架来分析教学目标与教学活动一致性，为语文课堂中的无序、低效现象提供一个可操作的解决思路[6]。

就化学学科而言，使用布卢姆教育目标分类学进行研究的文章不多。姚娟娟在《2017年全国高考理综化学试题分析——基于布卢姆的教育目标分类学》一文中运用布卢姆教育目标分类学对2017年高考理综试卷的化学部分进行了分析，将试题进行了定量与定性的研究与分析，指出“通过2个维度对目标进行界定，有助于教师准确把握高考要求，有利于教师今后对学生素养的靶向培养[7]。”杨瑞芳在硕士论文中基于布卢姆认知目标新分类学对高中化学教材习题进行了研究，文章指出“运用二位分类表对习题、课程标准进行分类丰富了教材研究的视角，为习题教学提供了一定的理论工具[8]”。综上所述，此前学者们基于布卢姆教育目标分类理论的研究多集中在理论本身的探讨、对高考试题的研究以及在实际教学中的应用。为此，本文将利用布卢姆教育目标分类学(修订版)的理论框架，从知识维度与认知过程维度两个层面入手，采用分析统计法，对2009—2019年昆明市初中学业水平考试试题进行梳理与统计。

2 基于布卢姆教育目标分类学(修订版)的习题分析

对试题的内容、能力结构及特点进行分析，有助于教育工作者对中考化学试题的命制特点和考查侧重点有更好地把握与了解[7]。分析与研究中考化学试题不仅有助于教师探究中考化学改革的趋势与动向，探究中考化学对学生化学基本能力与素养的要求，而且有利于教师在教学目标制定、教学活动、教学实践组织与安排等方面提供方向与指导。本文以布卢姆教育目标认知分类学(修订版)的二维模型为基础，从知识维度和认知过程维度两个方面对2009—2019年昆明市中考化学试题进行研究，对考查的知识类型和水平进行分类与统计，并对结果进行分析，为教师把握日常教学的深度和广度以及教学方式与方法的选择提供参考。

2.1 中考化学试题的考查目标统计

2009—2019年昆明市中考化学试题依照教材、初中化学学业水平考试标准及考纲的要求命制，十一年间，试卷的题型和结构也随考纲对学生知识和能力考查的侧重点变化进行了部分调整与改进。2012年以前，昆明市中考化学试卷中分数占比最高的为填空题，选择题和分析与综合题的分值相当，但2012年昆明市取消了统一组织的初中毕业升学考试，改为初中学生学业水平考试。这次改革不以考试的成绩作为高中招生的唯一标准，增加了对学生的综合素质考查，选择题部分分数增加，填空题分值降低。随改革的不断深化，昆明市中考化学试卷中选择题与填空题安排的分数占比逐渐提升，“分析与综合”题型的分数占比下降，并被“实验与探究”和“分析与计算”两大新题型代替，而试卷整体考查内容未发生较大改变。根据布卢姆教育目标分类体系(修订版)，对2009—2019年昆明市中考化学试卷的知识维度和认知过程维度的统计结果如图2所示。

图2 2009—2019云南省昆明市中考化学试题的测评目标分布

2.2 试题归类及具体分析

根据图2的数据统计，对试题的四种知识类型、六种认知水平及其占比进行详细的数据统计，从中探寻2009—2019年昆明市中考化学试题在“四知识”、“六水平”各方面的具体考查情况，如图3和图4所示。

图3 基于知识维度的试题中各要素题量占比统计

2.2.1 基于知识维度的试题分析

1)化学事实性知识：是指学生通晓一门学科或解决其中问题所必须知道的基本知识[8]，包括术语、具体细节和要素的知识。如图3所示，化学事实性知识在2009—2019年试题中占比较重，平均每年涉及到事实性知识的题量在总测量目标中占比约为61%，考查频率较高。化学事实性知识主要体现在试卷的选择题、填空题和简答题部分，多为化学名称及化学式的书写、化学现象描述及某种化学物质性质应用等，如2009年第19题，分别考查化学物质俗称与化学式的匹配、化学用语或符号的书写、化学现象的描述与反应化学方程式的书写等。此类知识都是化学学科中具体且确定的内容，通常不受问题情境的影响，考查难度较低。根据《义务教育化学课程标准(2011年版)》[9](以下简称课标)要求，学生应在教师完成教学后掌握“了解化学与日常生活的密切联系”“逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”等基本知识与能力。化学事实性知识虽然不能较好地区分出学生的学习能力差异，但重点考查了学生对化学基础知识的掌握及简单应用情况。

2)化学概念性知识：是指反映物质及其变化的本质属性和内在规律的基本概念和基本原理，包括分类和类别、原理和通则、理论、模型和结构的知识[8]。如图3的统计结果，化学概念性知识在中考化学试题中涉及到的题量占比较少，平均占比约为总测量目标的15%，但整体呈现上升趋势。化学概念性知识比化学事实性知识更加抽象、系统化和结构化，对学生的能力要求也更高，主要以选择题和填空题的方式考查。如2017年第9题、第19题分别考查学生对溶液形成的条件、物质的溶解度和溶解度曲线影响因素的理解与应用等。化学概念性知识是对学生是否达到课标中“形成一些最基本的化学概念，初步认识物质的微观构成，了解化学变化的基本特征，初步认识物质的性质与用途之间的关系”[9]这一目标的检验，且化学概念性知识属于化学事实性知识的上位内容，所涉及到的试题包含理解、分析、评价等多个认知水平，对学生进行多层次的考查，能更好地区分学生的能力水平。

3)化学程序性知识：是关于如何解决问题的知识，或者指需要遵循一定的步骤和方法的知识，包括具体学科的技能和算法、技术和方法及确定何时使用适当程序的准则知识[8]。如图3所示，化学程序性知识在2009—2019年试题中占比较少，平均占比22%，在试卷中的占比有较小的波动，预计今后考查占比仍在20%左右。程序性知识是对事实性知识和概念性知识的运用，是将知识转换为能力的主要步骤，是知识类型中重要的一种。主要用来解决“做什么”和“怎么做”的问题，在中考化学试卷上主要体现为实验操作和简单计算，在选择题、填空题、实验探究题、分析与计算题四个题型上均有体现。如2013年第21题、2011年第30题分别考查实验操作及应用、质量与质量分数的计算。

4)化学元认知知识：是关于一般认知的知识及关于自我认知的意识和知识，包括策略性知识、关于认知任务的知识和关于自我的知识[8]。如图3所示，涉及到化学元认知知识的试题在试卷中的平均占比不足2%，平均每套试卷有1道题对化学元认知知识进行考查。化学元认知知识在试卷上主要考查学生化学知识和思维、解决化学问题的思路和方法，对学生水平要求较高，在试卷中涉及到的题型多为实验探究题。如2009年第28题要求学生根据已有试剂设计实验探究方案、比较金属活动性顺序，并填写实验步骤、实验现象与实验结论。该类知识对学生知识的掌握、理解与应用水平要求较高，能很好地区分学生的能力水平，但难度较大，而义务教育阶段化学教学整体体现基础性，因此，化学元认知知识在试卷中的占比不宜过大。

图4 基于认知过程维度的试题中各要素

2.2.2 基于认知过程维度的分析

“记忆/回忆”要求学生能从长时记忆中提取与题目材料一致或相关的知识[7]。如图4所示，记忆/回忆类知识在总测量目标中占比较大，约为30%且近年占比整体呈下降趋势。“记忆/回忆”水平相关的考点比较分散，且不随问题情境发生变化，因此考查问题也较为简单，是试卷中的选择题、填空题、实验探究题中常见考点。如2010年第1题、第2题分别考查富含糖类的食物和化学式的规范书写，仅要求学生能从大脑记忆中提取相关知识完成答题。但“记忆/回忆”水平的知识作为解题的基础，常常穿插于其他水平知识的考查当中，如2017年第25题主要考查学生“分析”水平的能力，但学生首先需要从长时记忆中提取出与题目材料一致或相关的知识才能通过分析解答试题。

“理解”要求学生能从口头、书面、图画等交流形式的教学信息中构建意义[7]。如图4所示，在2009—2019年试卷中，“理解”水平的题目占比最重，约为51%，是试卷中占比最多的水平层级，且总体呈现上升趋势。与“记忆/回忆”不同，“理解”要求学生对所学知识和信息进行加工和有意义的建构，多涉及到化学事实性知识、化学概念性知识与化学程序性知识，在试卷中常常考查学生对化学原理或概念的理解、化学反应类型的分类等。如2019年第5题、第10题分别考查学生对复合肥的理解和归类以及根据化学式判断元素化合价。“理解”是“记忆/回忆”的更高层级，当学生可以解决“理解”层级的试题时，说明学生对知识的掌握已经从简单机械地“死记硬背”上升到了“活学活用”，因此，“理解”层面的试题可以对学生进行能力上的初步区分。

“应用”主要是指在特定的情境中使用一定的程序完成练习或者解决问题[10]。如图4所示，涉及到“应用”这一认知水平的试题在2009—2019年试卷中的占比虽略有波动但总体占比较为稳定，约为9%。“应用”认知水平的试题通常涉及到认知维度中的程序性知识，要求学生在特定的情境中应用化学原理、概念和计算解决问题，在试卷中一般出现在“分析与计算”部分，部分选择题和填空题也会有涉及。如2016年第14题、第19题分别考查质量守恒定律及其应用、固体溶解度曲线及其作用、晶体和结晶的概念与现象、物质的溶解性及影响溶解性的因素。“应用”水平的试题要求学生能通过题干找出知识间的内在关联，以及设置情境与知识的联系，学生需根据所学知识解决问题。根据学业水平标准与考试说明对学生能力的要求，“应用”水平的试题对学生能力要求较高，因此涉及到“应用”水平的试题在试卷中的占比较少。

“分析”要求学生将材料分解为它的组成部分，确定部分之间的相互关系以及利用关系解决问题[7]。如图4所示，“分析”水平的试题在总测评目标中的占比约为6%，且有上升的趋势。“分析”水平对学生的信息整合与处理能力要求较高，如2016年第26题考查物质的鉴别、推断；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式等。此类试题要求学生能将已知信息进行拆分，确定各部分之间的联系，再将知识要点与信息进行重组回答问题，对学生的思维逻辑能力要求较高，难度较高。

“评价”要求学生依据一定的规格或准则做出判断[7]。如图4所示，“评价”水平试题在总测量目标中占比约为2%，且无明显波动。在2009—2019年的试题中主要以化学概念性知识为载体，要求学生根据所学知识对不同情境下的化学问题做出准确的判断。如2018年第19题考查学生能否准确判断温度或溶质质量的改变对溶解度的影响，要求学生具有一定的批判性思维，以及检查与评论的能力。

“创造”要求学生将某些要素组成全新的结构或模型，它并不是不受已有知识或情境约束的自由表达，而是与先前的学习经验相联系[7]。如图4所示，2009年与2010年的试卷中有“创造”水平的试题出现，2011年及以后的试卷中没有出现“创造”水平的试题。“创造”水平题目难度较其他认知过程维度类型而言难度更大，要求学生不仅熟练掌握所学知识，而且要具备创造性与发散思维，灵活运用所学的原则、原理解决课堂中未接触过的问题。如2010年第28题要求学生根据已知问题对实验方案进行改进，考查学生的创造性和对知识灵活应用的能力。

3 基于布卢姆教育目标分类学(修订版)的试卷评价

3.1 试题体现初中学业水平考试的基础性与公平性

义务教育阶段化学教育要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本概念；引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养[9]，同时要体现基础性。化学事实性知识是学生学习其他化学知识和形成化学理论体系的基础，也是与人类社会生产生活联系最密切的知识。在2009—2019年的试卷中，考查化学事实性知识的试题平均占比为61%，“记忆/回忆”与“理解”水平的试题平均占比总和约为80%，体现了初中学业水平考试的基础性。尽管每一位学生对不同知识维度类型和认知过程维度类型知识的掌握和接受程度都不相同，但是经分析可知，试卷基本上对每个知识维度与认知水平都进行了考查，只有对学生能力要求较高的化学元认知知识与“创造”水平的试题在有些试卷上没有出现，因此每位学生的不同能力都能在试卷中得到全面的测评与展示，这种全面地测评与展示是中考化学公平性的重要体现。

3.2 试题注重不同能力的考查

认识论的能力观认为，个体的各种能力都具有多种品质，及能力具有多种层级，存在个性差异[11]。同一时期，不同学生对不同知识维度类型与认知过程维度类型的知识的理解与掌握情况各不相同。在2009—2019年考试中，每套试卷基本上涵盖了四个知识类型和六个认知水平，从简单到复杂、从低级到高级，考察了学生的识别、回忆、解释、举例、分类、总结、推断、比较、说明、计划、归因等能力，多种能力的考查实现了试卷难度的控制，既能体现初中阶段不同层级学生发展的共同特点，又反映了试卷编排的全面性。

3.3 试题注重情境的创设

情境化命题是指给学生创设一个熟悉的生产生活的情境，并在情境中进行命题。情境化的测试设计可以帮助学生做到知情融合，理论联系实践，使考查更为科学，效果更加明显，还能有效改善由标准化的客观纸笔测试所引起的海量“刷题”与“应试”教育困境[12]。从2009—2019年的试卷可以发现，以选择题和填空题为主，试卷在命题上表现出明显的情境化，试卷采用情境化命题使化学与科学、技术、社会和环境的关系更加密切，促使学生运用化学知识解决生活中的问题，考查学生综合分析问题和运用知识的能力，为教师培养学生的化学学科核心素养提供了方向。

3.4 试题排布具有逻辑性

从2009—2019年的试卷中发现，试题的排布具有较为完善的逻辑链条贯穿前后，试题整体按由易到难的顺序排布，在填空题、实验与探究题和分析与计算题部分按照考查知识点和知识类型整合，并分为不同的大题，对同一知识点的考查更为集中，同时对学生思维能力的考查也更为全面。以2019年试卷为例，试卷整体上按选择题、填空题、实验与探究、分析与计算的顺序进行命题，题目难度逐级上升，在不同题型中，题目也根据难易程度由易到难进行排布。此外，填空题部分按考查知识点分为5个小题，分别考查化学用语书写、化学在生产生活中的应用、电解水相关实验、金属与金属材料的性质及应用和物质推断；实验与探究部分主要分为两题，其中第26题要求学生能认识实验仪器并能根据要求正确选择仪器，第27题要求学生运用化学实验探究的方法对给出现象进行猜想与假设且猜想实验现象最后综合结论并进行反思；分析与计算部分则要求学生计算给出反应的生成物质量与溶质质量分数。可以看出试卷对知识点的考查相对集中，一个知识点通常会出现在同一题当中，这种排布使得每题考查的小题的知识点之间联系紧密，使试卷对知识点的考查更加完整全面。教师可以基于试卷命题的逻辑性培养学生全面思维的能力，同时也为教师对某一知识点进行总结与复习教学提供了便利。

4 总结

以布卢姆教育目标分类体系为框架，对2009—2019年的中考试题进行分析，发现试题整体上考虑到了义务教育阶段教学要体现基础性的现状，因此试卷中知识维度中的化学事实性知识与认知过程维度中的“理解”水平知识的考查内容较多，同时涉及到知识维度的其它知识类型和认知过程维度的认知水平，说明试卷整体对学生能力的考查是全面和客观的，既考查了学生的化学基础知识与基本技能，也对学生的创造、自我认知等能力进行了考查。

根据试卷命制特点，教师在日常教学中应注重对化学基础知识与基本能力的教学，在教授学生知识的同时也要帮助学生对知识进行理解与运用，同时注重在教学中强化化学知识与生产生活联系的教学内容，以适应试卷命题的情境化。此外，教师在教学过程中要因材施教，根据学生的知识基础和能力特点指定教学计划，通过讨论、现场答疑或课后分享等方式，帮助学生查漏补缺，进而提升学生逻辑思维能力，培养学生的化学学科核心素养。